實(shí)現(xiàn)同向雙螺桿擠出機(jī)高性能化研究 |
發(fā)布者: 發(fā)布時(shí)間:2022-08-08 10:58:59 點(diǎn)擊次數(shù):79 |
近年來(lái),同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)迅猛發(fā)展,其產(chǎn)值、扭矩和轉(zhuǎn)速大起伏進(jìn)步,使用日益廣泛。進(jìn)步同向雙螺桿擠出機(jī)出產(chǎn)功率、改進(jìn)商品質(zhì)量和完結(jié)設(shè)備的多功用化是完結(jié)其高性能化的基本請(qǐng)求,也是研發(fā)的難點(diǎn)地點(diǎn)。
進(jìn)步出產(chǎn)功率
進(jìn)步出產(chǎn)功率是新式同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)開發(fā)研制的首要方針之一,它能夠經(jīng)過(guò)進(jìn)步螺桿轉(zhuǎn)速、增強(qiáng)塑化和混合才能等路徑來(lái)完結(jié)。
在一樣螺桿轉(zhuǎn)速下,增大螺槽的深度可使運(yùn)送量大起伏添加。與此相應(yīng)地請(qǐng)求螺桿的塑化和混合才能也隨之增大,這就請(qǐng)求螺桿能夠接受更大的扭矩。在高的螺桿轉(zhuǎn)速下,物料在擠出機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間減少,有可能使物料塑化熔融、混煉不行充沛。為此,需求恰當(dāng)添加螺桿長(zhǎng)度,這些又必定導(dǎo)致雙螺桿擠出機(jī)實(shí)際承載扭矩和功率的添加。
增大螺槽自在容積也是一個(gè)首要的要素。在加料段和脫揮段,螺紋元件具有大的自在容積是非常必要的,關(guān)于松密度物料,增大加料段自在容積和物料在螺槽中的充溢程度,可大起伏進(jìn)步擠出機(jī)的出產(chǎn)才能。
進(jìn)步扭矩和轉(zhuǎn)速,需對(duì)減速分配箱進(jìn)行精心規(guī)劃。要大起伏地進(jìn)步設(shè)備的扭矩指標(biāo),必將對(duì)傳動(dòng)箱的規(guī)劃和制作水平提出更高的請(qǐng)求。扭矩越高,傳動(dòng)箱中齒輪、輸出軸、軸承等零件的規(guī)劃、制作精度、材質(zhì)強(qiáng)度和熱處理請(qǐng)求就越高,一同對(duì)螺桿的芯軸、螺紋元件和捏合盤等零件的規(guī)劃制作精度請(qǐng)求也更高。由于要增大螺紋元件的自在容積,在螺桿外徑不變的狀況下,兩螺桿基地距將減小,這必將使配比齒輪和止推軸承裝置空間不行的疑問(wèn)變得更為杰出。
進(jìn)步商品質(zhì)量
要得到高的商品質(zhì)量,擠出機(jī)核心部件——塑化體系的規(guī)劃聯(lián)系重大。
塑化體系首要包括螺桿和機(jī)筒,為習(xí)慣多種加工請(qǐng)求,通常都將螺桿和機(jī)筒規(guī)劃成積木式組合構(gòu)造。依照各段的功用可將螺桿分紅加料段、塑化段、混煉段、排氣段和擠出段。這些區(qū)段在擠出進(jìn)程中具有不一樣的功用,其構(gòu)造各不一樣,與之相應(yīng)的螺桿元件幾許參數(shù)也各不一樣,因此如何斷定螺紋元件幾許參數(shù)變成塑化體系規(guī)劃的要害。
對(duì)同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿來(lái)說(shuō),中徑比(即兩螺桿基地距與螺桿半徑之比)、螺紋頭數(shù)以及螺紋頂角之間存在必定的聯(lián)系,不行隨意規(guī)劃,否則兩螺桿之間會(huì)發(fā)生干與。為處理這一疑問(wèn),筆者依據(jù)兩螺桿的運(yùn)動(dòng)軌道得到螺桿的理論端面曲線,使用大型計(jì)算機(jī)輔助規(guī)劃(CAD)軟件的三維實(shí)體外型功用,編制了雙螺桿幾許外型程序,完結(jié)了雙螺桿三維實(shí)體圖形顯現(xiàn),得到了各類標(biāo)準(zhǔn)自清式螺紋元件的幾許參數(shù),并查驗(yàn)兩螺桿的嚙合狀況。此外,還聯(lián)系工程實(shí)習(xí),借助于計(jì)算機(jī),完結(jié)了有空隙的雙螺桿三維實(shí)體外型,能夠用來(lái)查驗(yàn)兩螺桿的空隙是不是均勻,使物料在螺桿運(yùn)動(dòng)中無(wú)死角,即確保螺桿具有較強(qiáng)的自清才能,能有用地防止物料在機(jī)內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而降解,這無(wú)疑為制作高檔、優(yōu)異的塑料商品提供了杰出的加工手法。
由于螺桿轉(zhuǎn)速的進(jìn)步,物料在擠出機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間縮短,為了使物料能得到更充沛的塑化和混合,并能使物料溫度上升進(jìn)程變得平緩,得到高質(zhì)量的商品,除了需求進(jìn)行螺桿元件的優(yōu)化組合外,還需求添加螺桿的長(zhǎng)徑比。但L/D增大,對(duì)機(jī)器的制作精度和驅(qū)動(dòng)功率以及螺桿芯軸的承載扭矩的請(qǐng)求進(jìn)步,在制作技能和構(gòu)造規(guī)劃上請(qǐng)求有更高的水平。
此外,對(duì)排氣段螺紋元件進(jìn)行優(yōu)化組合,在排氣口前建立建壓元件,并選用大導(dǎo)程螺紋元件,能夠進(jìn)步脫揮功率;別的,在機(jī)頭與擠出機(jī)間選用熔體齒輪泵建壓,使得擠出機(jī)計(jì)量段末端壓力下降,螺桿有用充溢長(zhǎng)度縮短,有用排氣長(zhǎng)度加長(zhǎng),又能在必定程度上進(jìn)步排氣作用。
完結(jié)多功用化
跟著雙螺桿擠出機(jī)的技術(shù)用處越來(lái)越廣泛,在擠出機(jī)內(nèi)除了要完結(jié)通常的加料、運(yùn)送、緊縮、塑化、混煉、排氣、均化等工序外,通常還請(qǐng)求完結(jié)脫水、枯燥、降解、反應(yīng)擠出等多種技術(shù),并請(qǐng)求雙螺桿擠出機(jī)具有多路喂料和多級(jí)排氣等功用。為了滿足用戶的不一樣技術(shù)以及疾速更新商品的請(qǐng)求,在塑化體系的規(guī)劃進(jìn)程中要著重于不一樣螺紋元件、機(jī)筒以及加料體系的開發(fā)工作。除開發(fā)四類螺桿元件用于不一樣組合外,還需規(guī)劃不一樣類型的機(jī)筒,除了用在塑化、熔融和均化段的通常的關(guān)閉機(jī)筒外,還有帶有上開口的加料機(jī)筒、帶有側(cè)開口的側(cè)向加料機(jī)筒以及玻纖、抽真空機(jī)筒。
加料機(jī)筒規(guī)劃成加料口為楔形空隙形式,在加料口的側(cè)壁與螺桿外表構(gòu)成一個(gè)直到加料口底部基地的楔形空隙,使物料能夠順暢地被旋轉(zhuǎn)帶入擠出機(jī)內(nèi)。側(cè)向加料機(jī)筒是為參加炭黑等難參加的物料或不宜在螺桿內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的易分化助劑而規(guī)劃的,而輔加料機(jī)筒是為參加玻璃纖維等添加劑而規(guī)劃的。在排氣機(jī)筒上,排氣口筆直向上,排氣口的基地線沿螺桿旋轉(zhuǎn)方向偏移機(jī)筒基地線必定間隔,從而減小物料因離心力的作用而被滾動(dòng)的螺桿從排氣口甩出的可能性。
規(guī)劃自清的、高容積同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿定量加料器,它與側(cè)向加料器液體寫入器合作,能夠得到比慣例用的經(jīng)攪拌器預(yù)混合,然后與基料一同經(jīng)過(guò)主加料口參加到雙螺桿擠出機(jī)的技術(shù)非常好的混合質(zhì)量,并能在必定程度上進(jìn)步產(chǎn)值。
還可規(guī)劃多路排氣裝置,如天然排氣和抽真空排氣體系,將混合進(jìn)程中的揮發(fā)分排出。用多級(jí)排氣口能夠排出很多的揮發(fā)分,能夠?qū)⒕酆虾突旌系闹行倪^(guò)程省掉,進(jìn)步出產(chǎn)功率。
關(guān)于具有多路喂料和多級(jí)排氣的擠出機(jī)來(lái)說(shuō),配置的長(zhǎng)徑比要大,為36~48,并能依據(jù)用戶加工技術(shù)請(qǐng)求進(jìn)行自在調(diào)理。
請(qǐng)求機(jī)筒和螺桿具有高耐磨功用。螺紋元件和捏煉元件需選用高耐磨硬質(zhì)合金制作。當(dāng)用于玻璃纖維增強(qiáng)加工時(shí),比常用的氮化鋼壽命長(zhǎng)6~8倍。機(jī)筒選用雙金屬襯套來(lái)進(jìn)步耐磨性,可延長(zhǎng)機(jī)筒的使用壽命。雙金屬襯套是在普通鋼材或低合金鋼的筒體內(nèi)壁復(fù)合一層厚1.5~2.0mm的SL100高耐磨型合金,再經(jīng)特別機(jī)械加工而成,合金層硬度達(dá)HRC58~64。
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